www.mikrocontroller.net

Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spule, Ferrit, Induktivität, Drossel


Autor: Harald (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
als blutiger Elektronik-Anfänger habe ich mal eine kleine Frage:

Was ist der Unterschied zwischen einer Induktivität, Spule, Ferrit und
einer Drossel ?

was benutzt man wann, wie und wo ?

Unterscheiden sich diese Bauteile nur durch ihre Größe (Henry) ?

Gibt es eine Übersicht, wann bzw. bei welcher Größe man einen Ferrit,
Induktivität, Drossel etc. nimmt ?

Vielen Dank für Eure Hilfe....

Autor: Nixxblicker ;) (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
also bitte.....
wie wärs wenn du die begriffe nacheinander bei googel eintippst ?

Autor: Marillion (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>wie wärs wenn du die begriffe nacheinander bei googel eintippst ?

das könnte man so machen, aber welche Berechtigung hat den noch dieses
Forum?


@Harald:

Ich will mal eine Antwort versuchen:

Spule: ist aufgewickelter, isolierter Kupferdraht

Induktivität: allgemeiner Fachbegriff für eine Spule, genauer gesagt,
eine Spule hat eine Induktivität von, z.B., 10m Henry

Ferrit: eine Spule kann in ihrem Innern 'leer' sein(Luftspule), oder
eine Spule hat einen, mehr oder weniger, magnetisch-leitenden Kern.
Das "Eisenpulver" Ferrit ist so ein Kern. Spulen mit
Eisen/Ferritfüllungen haben eine wesentlich höhere Induktivität als
Luftspulen, bei gleicher Wicklungsgeometrie.

Drossel: ist eine Sonderbezeichnung für eine Spule. Kommt wohl aus der
Dampfradiozeit. Mit einer Drossel drosselte(heraus sieben) man den
50Hz-Wechselspannungsanteil in Netzteilen

Spulen(Induktivitäten) sind wie Kondensatoren frequenzabhängige
Bauteile. Sie dienen zur Siebung, Filterung und Speicherung von elekt.
Energie.

Induktivitäten werden von sehr vielen 'Elektronikern' vermieden,
eidiweil die elektrischen Gesetzmäßigkeiten der Spule angeblich schwer
zu durchschauen sind.

Marillion

Autor: Unbekannter (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Marillion:

Spulen werden nicht gemieden, weil sie "schwer zu durchschauen sind",
sondern weil Spulen miserable elektrische Eigenschaften haben, groß,
schwer und teuer sind im Vergleich zu anderen Bauteilen.

Autor: nanannaaaa (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
nana

nicht so voreilige vorurteile !
schon lange nichtmehr auf ein motherboard geschaut ? seit jahren werden
hier spulen eingesetzt für die schaltregler.  was wäre denn ein trafo
sind das nicht 2 gekoppelte spulen ?

die elktrishcen eigenschaften sind das komplement zum kondensator. blos
der einsatz ist nicht so einfach weil man die meisten selbst berechen
muss und nicht immer von der stnange kaufen kann wie C zu dem  besteht
immernoch eine großer unterscheid zwischen dem berechneten und dem
wirklich gewickelten weils es sehr stark streut.

Mischa

ps nur weil mans nicht beherrscht muss mans nicht schlecht machen. (ja
ich bin so einer der selbst wickeölt und damit immer bisher gute
erfahrunegn gemacht hat)

Autor: Marillion (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Unbekannter
>..sondern weil Spulen miserable elektrische Eigenschaften haben,
groß,schwer und teuer sind im Vergleich zu anderen Bauteilen.

Eben, das meinte ich. Es gibt zu viele Elektroniker, die mit obigen
Vorurteilen, die z.T. falsch sind, nicht umgehen können.


Marillion, auch Selbstwickler- und Berechner

Autor: Unbekannter (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Liebe Leute,

mit "schlechten elektrischen Eigenschaften" meine ich die misserablen
Nicht-Linearitäten, Temperaturabhängigkeiten, Toleranzen, parasitären
Effekte wie Parallel-Kapazität, Streufeld, Verluste, Alterung etc.

Teuer sind Spulen auch, und die mechanischen Eigenschaften wie Größe
und Gewicht sind auch ärgerlich.

Und die Spulen sind in Schaltreglern nicht verbaut, weil die Entwickler
Spulen so toll finden, sondern es keine Möglichkeit gibt, die gewünschte
Funktion anderweitig zu erzielen.

Ihr verwechselt da Ursache und Wirkung.

Autor: Nixxblicker ;) (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>>wie wärs wenn du die begriffe nacheinander bei googel eintippst ?

>das könnte man so machen, aber welche Berechtigung hat den noch
dieses
Forum?

Ich denke ein Forum ist dazu da anwendungsspezifische Dinge zu klären,
um Menschen zu helfen, die Schwierigkeiten haben, trotz einarbeitung
nud um Erfahrungen auszutauschen.
Und nicht um Leuten zu helfen, die zu faul sind mal im
elektronik-kompendium ne Seite zu lesen.
Das ist MEINE Vorstellung (in der hoffnung kein streit auszulösen) von
einem Forum.

Gruß, Der Nixxblicker

Autor: nanannaaaa (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
hmmm ahja

und was bitte alles bietet uns ein C ?  genauso miserabel blos wird das
nicht ständig dikutiert.  die trocknen aus (<- hauptausfallursache bei
schaltnetzteilen)  das ist wirkliche alterung.  mit esr werten und
toleranzen wollen wir auch nicht anfangen die sind nicht wirklich
genauer.  und wenn man so ein folienwickel  verkehrt herum polt hat man
eine prima antenne (denn 1 pol liegt als außenfolie toll nicht?).
nichtlinearitäten treten auf wenn man eisenkerne sättigt =^ falscher
dimensionierung.
es kommt darauf an ob eine spannung oder ein stromfluss stabilisiert
werden soll und da ist es eben funktionsabhänggig, ja, und was ist
daran so schlimm ??
kosten: liegt meist  darin begründet das sowas nicht so in der masse
wie C produziert wird.

generell " groß, schwer und teuer sind im Vergleich zu anderen
Bauteilen." wie willst du äpfel mit birnen vergleichen ?  was wären
denn andere bauteile die stromflüsse stabilisieren? zum vergleich

es geht um folgendes du wirfst pauschalisierte aussagen heraus und
verschreckst somit andere ohne darüber nachgedacht zu haben. du
brabbelst nach.

ich habe auch jahrelang spulen gemieden, mittlerweile sind mir die
richtigen verwendungen bekannt und ich nutze diese zu meinem vorteil.
wenn spulen keine berechtigung hätten wäre es ihnen wie den röhren
ergangen, mit dem aufkommen von transen.

Mischa

ps: es gibt keine diskusion was nun bessser ist, weil es sind
unterschiedliche dinge

Autor: Harald (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
OK, schon mal vielen Dank für Eure Beiträge.

Bis zur welchen Größen benutzt man Spulen (bis xx Henry) und ab wann
benutzt man Ferrite ?

So wie ich das verstanden habe, ist ein Ferrit eine Spule mit einem
Kern (Material mit besonderne magnetischen Eigneschaften=Ferrit). Der
Ferrit hat dadurch eine größere Induktivität (bitte korrigieren, wenn
ich falsch liege).

Gruß Harald

Autor: Wegstaben Verbuchsler (wegstabenverbuchsler)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Harald:
Genau diesen von dir verstandenen Sachverhalt hat doch schon
"Marillion" in seinem 3. Beitrag deises Threads erläutert:

Ferrit: eine Spule kann in ihrem Innern 'leer' sein(Luftspule), oder
eine Spule hat einen, mehr oder weniger, magnetisch-leitenden Kern.
Das "Eisenpulver" Ferrit ist so ein Kern. Spulen mit
Eisen/Ferritfüllungen haben eine wesentlich höhere Induktivität als
Luftspulen, bei gleicher Wicklungsgeometrie.

Hattest du deisen Beitrag überlesen?


Da ist doch deine Frage "fast" hinfällig, ab wann man was nutzt.

Ich hatte mal ein Mobiltelefon (ich glaub es war ein Siemens S35) in
den Fingern, bei dem "eine Spule" mechanisch beschädigt war. Die
Spule war "ziemlich" klein (ca. 2,5 mm Durchmesser, ca. 2 mm Höhe)
und hatte die für diese Größe erstaunliche Induktivität von 1
Milli-Henry. Dieser Wert kam wohl zustande durch
a) extrem dünnen Draht (--> extrem viele Wicklungen)
b) mächtig "gutes" Ferrit-Material

eine entsprechend "herkömmlich" aufgebaute Ferrit-basierende Spule
hätte ca. das 5-fache Volumen gehabt. Eine ohne Ferrit wäre vermutlich
so groß wie eine 35mm Filmrolle geworden. Da beides nicht in das
Gehäuse des Mobiltelefons passte, hab ich das dann bleiben lassen und
das Telefon entsorgt.

Autor: Harald, der mit dem Bussystem (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

wollte nur mal klarstellen, daß den Thread hier ein anderer Harald
angefangen hat... ...ich bin der, der gestern nach den Bussystemen
gefragt hat. Nicht, daß es bei Leuten, die mich näher kennen noch
heißt, der hätte achtzehn Semester E-Technik studiert und wüsste noch
nicht mal, was eine Spule ist ;-)

Gruß,
Harald der Erste ;-)

Autor: Wegstaben Verbuchsler (wegstabenverbuchsler)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Harald, der Erste

möglicherweise ist dir ja noch nicht die "Anmeldefunktion" dieses
Boards aufgefallen. Ist noch relativ neu. Damit könntest du dich dann
besser von dem "spulenunkundigen" Harald differenzieren....

Autor: Harald, der mit dem Bussystem (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

> Drossel: ist eine Sonderbezeichnung für eine Spule. Kommt wohl aus
der
> Dampfradiozeit. Mit einer Drossel drosselte(heraus sieben) man den
> 50Hz-Wechselspannungsanteil in Netzteilen

afaik ist mit Drossel immer eine (relativ zur Anwendung) größere
Induktivität gemeint, die die Aufgabe hat, einen Strom zu drosseln,
bzw. einen Stromanstieg flacher zu machen.Daher "Drossel".

Autor: Mikesh (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@harald

Ein Ferrit ist keine Spule mit einem Kern, es ist ein besonderes
Kernmaterial. Die relative Permabilität eines solchen Materials ist
höher als 1 (wie bei Luft), dadurch ist der Induktivitätswert größer
als der bei Luft bei der gleich großen Spule.

Auch die Verwendung eines Kernmaterials ist nicht die ultimative Lösung
wodurch man unendlich große Induktivitäten erreichen kann. Ab einem
gewissen magnetischen Fluss sättigt das Material. Mit anderen Worten:
Man hat eine Spule mit einem Ferritkern. Ab einem gewissen Strom fängt
das Material an zu sättigen, es verliert sozusagen seine magnetischen
Eigenschaften. Aus einer Spule mit Ferrit wird auf einmal eine
baugleiche Luftspule. ups

Autor: Marillion (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ob eine Ferritspule in die magnetische Sättigung geht, hängt u.a.davon
ab,ob ein geschlossener oder offener Ferritkern(mit Luftspalt) benutzt
wird, und welche Permeabilität das Ferritmaterial hat.


Das schöne an den Induktivitäten ist, das sie in beliebigen Bauformen
herzustellen sind.
Der enorme Zuwachs an den unterschiedlichsten Netzteilwandlern hat auch
etwas mit diesen beliebigen Bauformen zutun.

Autor: Wegstaben Verbuchsler (wegstabenverbuchsler)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Mikesh

"Ein Ferrit ist keine Spule mit einem Kern, es ist ein besonderes
Kernmaterial"

Diese Aussage ist korrekt. Allerdings gibt es duchaus
umgangssprachliche Redewendungen, die das etwas verschleifen. Bei
Kondensatoren hat bestimmt mancher schon mal sowas gehört:


"Ich brauche einen Tantal von 4 Komma 7 MÜFF" --> da ist auch klar
was gemeint ist, nämlich eine Kapazität in der Bauform eines
Tantal-Kondensators

Autor: Gotcha (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wie wirkt sich der Luftspalt denn aus?

Ich frage weil ich noch nen Trafo für eine Experiment kaufen muss,
wollte mir den ETD-34 holen (bei Conrad). Den gibts mit und ohne
Luftspalt. Ich will damit einen Gegentaktwandler bauen, also
Mittelabgriff primär und die Magnetisierung immer abwechselnd in beide
Richtungen. Der Witz dabei: Ich hab Dokumente gefunden, die mit
Luftspalt empfehlen, und welche die das Gegenteil empfehlen. Da ich
kein Physiker bin, kann ich jetzt wohl würfeln was ich bestelle :)

Autor: Henrik K. (henrik)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Redest du von einem Trafo oder nur von einem Kern?

Falls du von einem Kern sprichst:
Das mit dem Luftspalt ist so eine Sache die der Anwendung angepasste
sein muss. Ein Kern mit Luftspalt hat geringere Temperaturschwankungen,
eine geringere Induktivität und man kann (aufgrund der geringeren
Induktivität) einen höheren Strom durchschicken, ehe der Kern in
Sättigung geht. Das beruht auf der sog. "Scherung" der Hysteresekurve
des Kernmaterilas an einer Gerade, deren Steilheit von der Größe des
Luftspaltes abhänging ist (für die Werkstoffinteressierten unter uns).
Praktisch bedeutet das: Der Al-Wert des Kerns nimmt ab, die
Temeraturtolleranz wird besser.
Durch das Einfügen eines (Luft-)Spaltes fügt man praktisch einen
magnetischen Widerstand ein, der aber keine Verluste erzeugt wie es ein
elektrischer tut; er verändert nur die Induktivität und den
Temperaturkoeffizienten. Meine Empfehlung wäre: Bestell den Kern ohne
Spalt, den Spalt kann man durch Platinenstücke immer noch selbst
einfügen (FR4 hat magnetisch die gleichen Eigenschaften wie Luft). Bei
Elektor machen sie das so! Ich habe es zwar selbst noch keine Kerne
gewickelt, aber theoretisch macht es Sinn. Achtung: Du fügst das
Material an drei Stellen ein, trotzdem ist der erzeugt Luftspalt nur
doppelt so groß wie das Platinenmaterial dick ist; das kommt durch die
Geometrie des Kerns (dieses Beispiel gilt für den Epos-Kern E 42 21 20,
müsste(!) aber auch für andere gelten).

Gruss Henrik

Autor: Gotcha (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Danke, werd' ich probieren!

Autor: incal (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ein aehliches Problem habe ich:

Ich versuche eine 500A Spule zu wickeln mit U93 Kern (sehr groose
Kern). Ich habe zuerst ohne Luftspalt 30 Windungen auf die
Fensterflaeche geschafft (Kabelquerschnitt  3x30mm2 parallel).
Interresanterweise grosse induktivitaet hatte negative auswirkungen
gehabt und IMHO die Kern schnell in die Saettigung getrieben.

Ich probiere zurzeit die optimale Luftspaltlaenge zu finden. 1mm papier
scheint auch wenig. Kennt jemand eine optimierte Formel (oder
daumenregel/Erfahrungswert) fuer soclhe gigantische spule wenn es um
die Berechnung der Luftspaltlaenge geht.

Spuleneingang ist 10V mit 28Khz getaktet und kann 500A RMS liefern. Ich
versuche minimalste ripple am Ausgang haben. Bei diesen hohen stroemen
vertraue ich mir auch kienen Kondensator zu verwenden weil die
limitierte ripple current haben und IMHO nicht robust sind fuer solche
anwendungen. (lebensdauer)

Mfg.
Incal

Autor: andi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@incal
Der Luftspalt ist optimal wenn bei maximalem Strom der Kern kurz vor
der Sättigung ist. Im Luftspalt ist B = µ0*H = µ0*NI/l
Bei Ferriten ist die Sättigung etwa 0.3T bis 0.5T

l = µ0 * NI / B
l = 4e-7 * pi  Vs/Am   30  500A / 0.4T = 0.047m

Weil der Luftspalt beim U93 Kern zweimal auftritt sollten 23-24mm
Abstand reichen.

Mfg.
andi

Autor: Schoaschi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi!

Ich wollte mal alle die fragen, die ihre Spulen selbst wickeln und
errechnen, ob ihr vl Unterlagen in digitaler Form hättet mit der es
recht einfach ist Spulen zu errechnen und zu bauen?

Wäre es möglich diese hier zu Posten, denn ich selbst gehöre leider zu
denen, die Induktivität nicht gerne haben, weil ich 1. keine in meinem
Sortiment habe und 2. sie leider nicht selbst herstellen kann?

Und für all jene die sag:"Google ist dein Freund"
Google ist nicht schlecht... das Internet ansich ist es auch nicht...
nur ist das Problem, dass einfach schon zu viel im Netz steht und das
jeder seinen Senf ins Netz stellt und glaubt es sei richtig. Und ich
kann die Leute verstehen, wenn sie mit solchen Fragen hier ins Forum
kommen, denn hier sind erfahrene Leute, die wissen wovon sie reden.

mfg Schoasch

Autor: incal (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Danke Andi,

Ich habe bis jetzt mit einer maximale Luftsplatlaenge von 1mm probiert
und deswegen wie oben ersichtlich eine grosse L angeschafft aber die
Kern schnell in die saettigung getrieben.  Danke fuer dein Hinweis
werde ich gleich probieren.

Welche Materiel ist optimal fuer 25 mm Luftspaltlaenge. Sind PP
(polypropylene platten) aehlich wie Luft?.

Mfg.
Incal.

Autor: andi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@incal

das Material soll nicht leitfähig und temperaturfest sein. Polypropylen
ist bis 80 Grad ideal. Im Streufeldbereich des Luftspaltes dürfen keine
grossen Metallteile sein. Das gilt auch für die Wicklung!

Gruß andi

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.